DE2520121A1 - PROCESS FOR THE PRODUCTION OF PHENOLS - Google Patents
PROCESS FOR THE PRODUCTION OF PHENOLSInfo
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Description
DR. BERG DIPL.-ING. STaPF DIPL.-ING. SCHWABE DR. DR. SANDMAIRDR. BERG DIPL.-ING. STaPF DIPL.-ING. SCHWABE DR. DR. SANDMAIR
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Dr. Berg Dipl.-Ing. Stapf und Partner, 8 München 86, P. O. Box 860245Dr. Berg Dipl.-Ing. Stapf and Partner, 8 Munich 86, P. O. Box 860245
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6. MAI 1975May 6, 1975
Anwaltsakte-Nr.: 26Lawyer file no .: 26
BURMAH OIL TRADING LIMITED S w i η d ο n, Wiltshire / EnglandBURMAH OIL TRADING LIMITED S w i η d ο n, Wiltshire / England
"Verfahren zur Herstellung von Phenolen""Process for the production of phenols"
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Phenolen durch Zersetzung aromatischer organischer Hydroperoxide.The present invention relates to a process for the preparation of phenols by the decomposition of aromatic organic compounds Hydroperoxides.
Phenol wird ganz allgemein im technischen Maßstab durch Zersetzung von Cumolhydroperoxid in Anwesenheit eines Säurekatalysators, beispielsweise von Schwefelsäure oder Perchlorsäure, hergestellt. Es wird angenommen, daß der MechanismusPhenol is produced quite generally on an industrial scale by decomposition of cumene hydroperoxide in the presence of an acid catalyst, for example sulfuric acid or perchloric acid, manufactured. It is believed that the mechanism
X/RX / R
509848/1132509848/1132
* (089)988272 987043 983310* (089) 988272 987043 983310
9192-Case A9192-Case A
Telegramme: BERGSTAPFPATENT München TELEX: 0524560 BERG dTelegrams: BERGSTAPFPATENT Munich TELEX: 0524560 BERG d
Banken: Bayerische Vereinsbank München 453100 Hypo-Bank München 3892623 Postscheck München 65343-808Banks: Bayerische Vereinsbank Munich 453100 Hypo-Bank Munich 3892623 Postscheck Munich 65343-808
dieser Reaktions wenn diese durch Schwefelsäure katalysiert j der folgende ist:this reaction s when it is catalyzed by sulfuric acid j is the following:
CH3 CH 3
0OH0OH
H2SO4 H 2 SO 4
0
II 0
II
+ CEx COCEL + H+ CE x COCEL + H
Demzufolge wird das Cumolhydroperoxid unter Bildung eines Zwischenproduktes I protoniert, welches Wasser verliert und sieh zum Zwischenprodukt II umlagert, das mit Wasser unter Bildung von Phenol und Aceton reagiert.As a result, the cumene hydroperoxide is protonated to form an intermediate I which loses water and see rearranged to intermediate II, which reacts with water to form phenol and acetone.
Das Hydroperoxid wird normalerweise durch Autoxidation von Cumol (Isopropylbenzol) erhalten und das letztere kann durch Alkylierung von Benzol mit Propylen gebildet werden. Andere tertiäre Aralkylhydroperoxide können in Gegenwart von sauren Katalysatoren unter Bildung von substituierten Phenolen zersetzt werden. So kann beispielsweise p-Kresol durch Zersetzen von p-Cymolhydroperoxid hergestellt werden.The hydroperoxide is usually obtained by the auto-oxidation of cumene (isopropylbenzene) and the latter can be done by Alkylation of benzene with propylene can be formed. Other tertiary aralkyl hydroperoxides can be used in the presence of acidic Catalysts are decomposed to form substituted phenols. For example, p-cresol can be decomposed from p-cymene hydroperoxide.
Während die Verwendung von herkömmlichen Säurekatalysatoren zur Katalyse der Zersetzung von tertiären Aralkylhydroperoxiden zu Phenolen und Ketonen zu berichteten Ausbeuten bis zuWhile the use of conventional acid catalysts to catalyze the decomposition of tertiary aralkyl hydroperoxides to phenols and ketones to reported yields up to
509848/1132509848/1132
etwa 90 Gew.-% Phenol und 80 Gew.-$ Keton, bezogen auf das Hydroperoxid, geführt hat, wurde bisher noch kein kommerziell praktikables Verfahren zur Durchführung der Zersetzung anderer Hydroperoxide als tertiärer Aralkylhydroperoxide in Betracht gezogen, da erstens die Ausbeuten an gebildeten Phenolen kommerziell nicht attraktiv sind und zweitens unerwünschte Mengen an Nebenprodukten mit hohem Molekulargewicht erzeugt werden, wenn man herkömmliche saure Katalysatoren verwendet. So wird beispielsweise eine Ausbeute von nur 37 Gew.-% Phenol angegeben, wenn Athylbenzolhydroperoxid in Anwesenheit eines Katalysators, wie Schwefelsäure, zersetzt wird.about 90 wt% phenol and 80 wt% ketone based on the Hydroperoxide, has not yet become a commercially viable method of performing the decomposition other hydroperoxides than tertiary aralkyl hydroperoxides considered, firstly because of the yields of formed Phenols are not commercially attractive and, secondly, undesirable levels of high molecular weight by-products using conventional acidic catalysts. For example, a yield of only 37% by weight phenol given if ethylbenzene hydroperoxide is decomposed in the presence of a catalyst such as sulfuric acid.
Ein weiterer Nachteil der Verwendung von herkömmlichen sauren Katalysatoren ist der, daß es gewöhnlich erforderlich ist, die zur Durchführung der Zersetzung verwendete Betriebsanlage aus korrosionsbeständigen Materialien zu bauen, was zu hohen Kapitalkosten führen kann. Außerdem ist es im allgemeinen erforderlich, den sauren Katalysator zu entfernen oder zu neutralisieren, bevor die Zersetzungsprodukte zur Gewinnung von Phenol weiter verarbeitet werden.Another disadvantage of using conventional acidic catalysts is that it is usually necessary to to build the plant used to carry out the decomposition from corrosion-resistant materials, what can lead to high capital costs. In addition, it is generally necessary to remove the acidic catalyst or to neutralize before the decomposition products are further processed to produce phenol.
Es wurden nun neuartige Katalysatoren für dieses Verfahren gefunden, deren Verwendung es ermöglicht, die Ausbeuten an Phenolen oder substituierten Phenolen aus sekundären Aralkyl-It has now been found novel catalysts for this process, the use of which enables the yields of Phenols or substituted phenols from secondary aralkyl
50984 8/113250984 8/1132
2 5 ? η 1212 5? η 121
hydroperoxiden bis zu einem Prozentsatz zu erhöhen, der diesen Syntheseweg zur Gewinnung von Phenolen oder substituierten Phenolen kommerziell attraktiv macht. Die Verwendung der Katalysatoren kann zusätzlich die Menge an während der Zersetzungsreaktion gebildeten, hochmolekularen Nebenprodukte herabsetzen. Ebenso brauchen die für die Durchführung der Zersetzung verwendeten Behälter nicht aus derartigen korrosionsbeständigen Materialien zu bestehen, wie sie benötigt werden, wenn saure Katalysatoren eingesetzt werden, da die Katalysatoren ihrer Natur nach nicht stark sauer sind, und es besteht daher auch kein Bedürfnis, die Katalysatoren vor der Gewinnung der Phenole zu entfernen, obwohl dies, falls gewünscht, durchgeführt werden kann.to increase hydroperoxides up to a percentage that this synthetic route to the production of phenols or substituted Makes phenols commercially attractive. The use of the catalysts can additionally reduce the amount of during the Decrease in the decomposition reaction formed, high molecular weight by-products. Likewise, they need to carry out the Decomposition containers used not to consist of such corrosion-resistant materials as required when acidic catalysts are used, since the catalysts are by their nature not strongly acidic, and there is therefore no need to remove the catalysts prior to recovery of the phenols, although this is done if so desired, can be carried out.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Phenols oder eines substituierten Phenols durch Zersetzung eines sekundären aromatischen organischen Hydroperoxids geschaffen, das die Durchführung der Zersetzung in Anwesenheit eines Katalysators, der eine Verbindung enthält, die zumindest ein Metallatom oder ein Kation oder zumindest ein nicht-metallisches Kation und zumindest einen Verbindungsteil enthält, der sich von einem Anion der allgemeinen Formel IAccording to the present invention there is a method of making of a phenol or a substituted phenol by decomposition of a secondary aromatic organic Hydroperoxide created, which allows the implementation of the decomposition in the presence of a catalyst that contains a compound the at least one metal atom or one cation or at least one non-metallic cation and at least one Contains connection part, which differs from an anion of the general formula I.
Il _Il _
X-S (I)X-S (I)
609848/1132609848/1132
ORIGINAL INSPEGT5DORIGINAL INSPEGT5D
2 5 ? Π 1 212 5? Π 1 21st
ableitet, in welcher S ein Schwefelatom, Y ein Schwefeloder Sauerstoffatom, oder eine Gruppe der allgemeinen Formelderives, in which S is a sulfur atom, Y is a sulfur or oxygen atom, or a group of the general formula
V—R1 V-R 1
IlIl
bedeutet, worin V ein Stickstoff- oder Phosphoratom und R1 ein Wasserstoffatom oder eine substituierte oder nichtsubstituierte Hydrocarbylgruppe ist, und X eine Gruppe der allgemeinen Formeldenotes in which V is a nitrogen or phosphorus atom and R 1 is a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted hydrocarbyl group, and X is a group of the general formula
? Il Il Il? Il Il Il
R—ν—C—, RO—C— oder RO—P—R — ν — C—, RO — C— or RO — P—
OROR
darstellt, worin jeder Rest R eine substituierte oder nichtsubstituierte Hydrocarbylgruppe, vorzugsweise mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen ist, und die Gewinnung des gewünschten Phenols oder substituierten Phenols aus dem Zersetzungsprodukt, umfaßt. Vorzugsweise enthält der Katalysator wegen der Leichtigkeit, mit welcher derartige Verbindungen hergestellt werden, eine wie oben definierte Verbindung, in welcher Y ein Schwefelatom ist.represents in which each radical R is substituted or unsubstituted Hydrocarbyl group, preferably having 1 to 12 carbon atoms, and obtaining the desired Phenol or substituted phenol from the decomposition product. The catalyst preferably contains because of the Ease with which such connections are made, a connection as defined above in which Y is a sulfur atom.
Beispiele von nichtsubstituierten Hydrocarbylgruppen R und R1 sind Alkylgruppen (und zwar sowohl geradkettige als auch verzweigtkettige), Arylgruppen (einschließlich Alkarylgruppen) und Aralkylgruppen, beispielsweise Benzylgruppen. Bevorzugte Alkylgruppen sind solche mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, wieExamples of unsubstituted hydrocarbyl groups R and R 1 are alkyl groups (both straight and branched chain), aryl groups (including alkaryl groups) and aralkyl groups such as benzyl groups. Preferred alkyl groups are those having 1 to 8 carbon atoms, such as
- 6 509848/1132 - 6 509848/1132
"6" 2 5 ? η 121" 6 " 2 5? η 121
beispielsweise Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, Isobutyl-, tert.-Butyl-, Aryl-, Heptyl- und Oxtylgruppen, und vorzugsweise solche mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen.for example methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, Isobutyl, tert-butyl, aryl, heptyl and oxyl groups, and preferably those having 1 to 4 carbon atoms.
Beispiele von nicht-metallischen Kationen umfassen Ammoniumionen (NRj,), worin jeder Rest R Wasserstoff oder eine wie vorstehend definierte Gruppe ist.Examples of non-metallic cations include ammonium ions (NRj,) where each R is hydrogen or a like is the group defined above.
Beispiele von substituierten Hydrocarbylgruppen sind Hydrocarbylgruppen, beispielsweise die vorstehend aufgeführten, die durch ein oder mehrere Halogenatome, Alkoxygruppen, die vorzugsweise von 1 bis 6 Kohlenstoffatome enthalten, oder Nitrogruppen substituiert sind.Examples of substituted hydrocarbyl groups are hydrocarbyl groups, for example those listed above, which are replaced by one or more halogen atoms, alkoxy groups, the preferably contain from 1 to 6 carbon atoms, or nitro groups are substituted.
Vorzugsweise enthält der Katalysator eine Verbindung eines Übergangsmetalls, insbesondere eine Verbindung von übergangsmetallen der Gruppen VIII, Ib oder Hb des Periodischen Systems der Elemente, obwohl Verbindungen von Metallen, die keine Übergangsmetalle sind, beispielsweise Zinn oder Antimon, ebenfalls verwendet werden können.The catalyst preferably contains a compound of a transition metal, in particular a compound of transition metals of groups VIII, Ib or Hb of the Periodic Table of the Elements, although compounds of metals that non-transition metals such as tin or antimony can also be used.
So kann beispielsweise der Katalysator eine Verbindung enthalten, die zumindest einen, von einem Anion der oben definierten allgemeinen Formel I ableitbaren Verbindungsteil und zumindest ein Metallatom, ausgewählt aus Eisen-, Kobalt-,For example, the catalyst can contain a compound which is at least one of an anion of those defined above general formula I derivable connection part and at least one metal atom selected from iron, cobalt,
- 7 -509848/1132- 7 -509848/1132
252Π121252-121
Nickel-, Palladium-, Kupfer-, Silber-, Zink-, Cadmium-, Quecksilber-, Zinn- und Antimonatomen, enthält.Nickel, palladium, copper, silver, zinc, cadmium, mercury, tin and antimony atoms.
Die Struktur der als Katalysator in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Metallverbindung hängt selbstverständlich von der Identität des Metalles und der Gruppen X und Y ab. So können beispielsweise die Verbindungen Komplexe sein, wie sie durch die nachfolgende allgemeine Formel IIThe structure of the metal compound used as a catalyst in the process of the present invention depends of course on the identity of the metal and the groups X and Y. For example, the compounds can be complexes as indicated by the following general formula II
(ID(ID
wiedergegeben werden, in welcher M das Metall und N die Oxidationsstufe des Metalls angibt, oder sie können eine Verbindung sein, die ihrer Natur nach salzartig ist, wie sie durch die nachfolgende Formel IIIare reproduced, in which M the metal and N the oxidation state of the metal, or they can be a Be compound that is salt-like in nature, as indicated by the following formula III
N+N +
(III)(III)
wiedergegeben wird, in welcher N die vorstehend angegebene Bedeutung besitzt.is reproduced, in which N has the meaning given above.
509848/113 2509848/113 2
5 2 01215 2 0121
Es wird angenommen, daß die Verbindungen mit gewissen Metallen eine polymere Struktur bilden, wie sie beispielsweise durch die nachfolgende Formel IVIt is believed that the compounds form a polymeric structure with certain metals, such as, for example by the following formula IV
— - (IV)- - (IV)
wiedergegeben wird.is reproduced.
So können beispielsweise die Verbindungen aus linearen Ketten von Metallatomen und Liganden, oder aus Ketten von Metallatomen und Liganden, welche ein dreidimensionales Polymerisat bilden, bestehen.For example, the compounds can consist of linear chains of metal atoms and ligands, or of chains of metal atoms and ligands which form a three-dimensional polymer exist.
Demzufolge ist zu ersehen, daß die von dem Anion der allgemeinen Formel I ableitbaren Verbindungsanteile der Ligandenteil eines Komplexes oder des anionischen Teils eines Salzes sein können.Accordingly, it can be seen that the connecting portions which can be derived from the anion of the general formula I are the ligand portion a complex or the anionic part of a salt.
Repräsentative Beispiele der Katalysatorklassen, die in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden können, sind Metall-N-disubstituierte Mono- und Dithiocarbamate der allgemeinen Formeln V und VIRepresentative examples of the classes of catalysts that can be used in the process of the invention are Metal-N-disubstituted mono- and dithiocarbamates of the general Formulas V and VI
'N - C'N - C
M und M and
N-CN-C
S"S "
:m: m
(V)(V)
509848/1 132509848/1 132
(VI)(VI)
worin M das Metall, N die Oxidationsstufe des Metalls ist und R die gleiche Bedeutung wie oben besitzt; Metallxanthate der allgemeinen Formel VIIwhere M is the metal, N is the oxidation state of the metal and R has the same meaning as above; Metal xanthates of the general formula VII
(VII)(VII)
worin M das Metall, N die Oxidationsstufe des Metalls ist und R die gleiche Bedeutung wie oben besitzt; und Metall-disubstituierte Di- und Monothiophosphate der allgemeinen Formeln VIII und IXwhere M is the metal, N is the oxidation state of the metal and R has the same meaning as above; and metal disubstituted Di- and monothiophosphates of the general formulas VIII and IX
(VIII)(VIII)
(IX)(IX)
worin M das Metall, N die Oxidationsstufe des Metalls ist und der Rest R die gleiche Bedeutung wie oben hat.where M is the metal, N is the oxidation state of the metal and the remainder R has the same meaning as above.
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509848/1 132509848/1 132
Besonders bevorzugte Katalysatoren sind Verbindungen der allgemeinen Formeln V, VI, VII, VIII und IX, in welchen jede Gruppe R eine Alkylgruppe, insbesondere die weiter oben ausdrücklich genannten Alkylgruppen, bedeutet.Particularly preferred catalysts are compounds of the general formulas V, VI, VII, VIII and IX, in which each Group R denotes an alkyl group, in particular the alkyl groups expressly mentioned above.
Es wurde überraschenderweise beobachtet, daß bei Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens erhöhte Phenolausbeuten durch Zersetzung von sekundären aromatischen organischen Hydroperoxiden gegenüber herkömmlich eingesetzten sauren Katalysatoren erzielt werden können. So können beispielsweise Ausbeuten von über 80 Gew.-% Phenol durch Zersetzung von Äthylbenzolhydroperoxid gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren erreicht werden. Außerdem werden gegenüber der Verwendung von herkömmlichen Säurekatalysatoren erheblich niedrigere Mengen an hochmolekularen Nebenprodukten gebildet.It has surprisingly been observed that when using the process according to the invention, increased phenol yields can be achieved by decomposition of secondary aromatic organic hydroperoxides compared to conventionally used acidic catalysts. Thus, yields can, for example, from about 80 wt -.% Of phenol by decomposition of Äthylbenzolhydroperoxid according to the methods of the invention are achieved. In addition, significantly lower amounts of high molecular weight by-products are formed compared to the use of conventional acid catalysts.
Das in dem erfindungsgemäßen Verfahren als Ausgangsmaterial verwendete sekundäre aromatische organische Hydroperoxid kann ein Arylmonoalkylhydroperoxxd sein, das vorzugsweise von 2 bis 24, insbesondere bevorzugt von 2 bis 16 und mit besonderem Vorteil 2 bis 12 Kohlenstoffatome in dem Alkylteil enthält. Ein Beispiel eines derartigen Hydroperoxids ist Äthylbenzolhydroperoxid. Wahlweise kann ein substituiertes Arylalky!hydroperoxid verwendet werden, d.h. ein Hydroperoxid, in welchem die Arylgruppe einen oder mehrere Substi-The secondary aromatic organic hydroperoxide used as a starting material in the process of the present invention can be an arylmonoalkylhydroperoxide, which is preferably from 2 to 24, particularly preferably from 2 to 16 and with particularly advantageous 2 to 12 carbon atoms in the alkyl part contains. An example of such a hydroperoxide is ethylbenzene hydroperoxide. Optionally, a substituted Arylalkyl! Hydroperoxide can be used, i.e. a hydroperoxide, in which the aryl group has one or more substituents
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2 5 ? η 1 212 5? η 1 21
tuenten trägt, z.B. ausgewählt aus Halogenatomen und Alkyl-, Alkoxy- und Nitrogruppen. Die Zersetzung derartiger Hydroperoxide liefert ein entsprechend substituiertes Phenol. In einer weiteren Alternative kann ein Dialkylaryldihydroperoxid verwendet werden, d.h. eine Verbindung mit einem Arylkern, der durch zwei sekundäre Alkylhydroperoxidgruppen substituiert ist, in welchem Fall durch die Zersetzung eine Verbindung mit zwei phenolischen Hydroxylgruppen erhalten wird. Derartige Hydroperoxide können auch einen oder mehrere Substituenten tragen, wodurch es ermöglicht wird, entsprechend substituierte Phenolverbindungen mit zwei phenolischen OH-Gruppen herzustellen.tuenten, e.g. selected from halogen atoms and alkyl, alkoxy and nitro groups. The decomposition of such hydroperoxides supplies an appropriately substituted phenol. In a further alternative, a dialkylaryldihydroperoxide can be used can be used, i.e. a compound having an aryl nucleus formed by two secondary alkyl hydroperoxide groups is substituted, in which case the decomposition gives a compound having two phenolic hydroxyl groups will. Such hydroperoxides can also carry one or more substituents, which makes it possible accordingly to produce substituted phenolic compounds with two phenolic OH groups.
Die Zersetzung des Hydroperoxids in Anwesenheit des Katalysators verläuft sehr glatt und kann unter in weitem Umfang variierten Reaktionsbedingungen erfolgen. Vorzugsweise läßt man die Reaktionstemperatur nicht zu hoch ansteigen, da dies zu der thermisch initiierten Zersetzung des Hydroperoxids unter Bildung unerwünschter Nebenprodukte und in einem extremen Fall zu einer zu raschen und unkontrollierbaren, und gegebenenfalls explosiven Zersetzung führen könnte. Es wird eine Reaktionstemperatur im Bereich von Raumtemperatur bis l80° C bevorzugt, insbesondere im Bereich von Raumtemperatur bis 150° C und besonders vorteilhaft im Bereich von 100° C bis l40° C. Die Zersetzung des Hydroperoxids kann so exothermThe decomposition of the hydroperoxide in the presence of the catalyst proceeds very smoothly and can under a wide range varied reaction conditions take place. The reaction temperature is preferably not allowed to rise too high, since this does so to the thermally initiated decomposition of the hydroperoxide with the formation of undesirable by-products and in an extreme Case could lead to rapid and uncontrollable, and possibly explosive, decomposition. It will a reaction temperature in the range from room temperature to 180 ° C. is preferred, in particular in the range from room temperature up to 150 ° C and particularly advantageously in the range from 100 ° C to 140 ° C. The decomposition of the hydroperoxide can be exothermic
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sein, daß es wünschenswert ist, die Reaktionstemperatur zu regeln, um diese auf einer gewünschten Höhe zu halten. Zu diesem Zwecke können herkömmliche Techniken angewandt werden, wie beispielsweise Außenkühlung und/oder Regulieren der Geschwindigkeit, mit welcher das Hydroperoxid in Kontakt mit dem Katalysator gebracht wird.be that it is desirable to control the reaction temperature in order to keep it at a desired level. to Conventional techniques such as external cooling and / or regulation can be used for this purpose the rate at which the hydroperoxide is brought into contact with the catalyst.
Vorzugsweise wird das Aldehyd-Coprodukt der Zersetzung während der Zersetzungsreaktion kontinuierlich entfernt, um die Möglichkeit von unerwünschten Nebenreaktionen zwischen dem Aldehyd und anderen Komponenten des Zersetzungsproduktes zu verringern. So kann beispielsweise der Aldehyd abdestilliert und in einem Kühler gesammelt werden. Die Entfernung des Aldehyds kann durch Führen der Zersetzung unter vermindertem Druck unterstützt werden, jedoch ist im allgemeinen der Druck, bei welchem die Zersetzung durchgeführt wird, nicht sehr entscheidend und es kann bequemerweise atmosphärischer Druck angewandt werden, insbesondere in dem Fall, wo das Aldehyd-Coprodukt in ausreichendem Maße bei Reaktionstemperatur flüchtig ist, um bei atmosphärischem Druck abdestilliert zu werden.Preferably, the aldehyde coproduct of the decomposition is continuously removed during the decomposition reaction the possibility of undesirable side reactions between the aldehyde and other components of the decomposition product to reduce. For example, the aldehyde can be distilled off and collected in a cooler. The distance of the aldehyde can be assisted by conducting the decomposition under reduced pressure, but is generally the pressure at which the decomposition is carried out is not very critical and it may conveniently be more atmospheric Pressure may be applied, particularly in the case where the aldehyde coproduct is sufficiently volatile at the reaction temperature to be distilled off at atmospheric pressure to become.
Die für die Beendigung der Reaktion erforderliche Zeit wird unter anderem von der Reaktionstemperatur abhängen, jedoch wird sie auch bei sehr niedrigen Reaktionstemperaturen nor-The time required to complete the reaction will depend, among other things, on the reaction temperature, however it is normal even at very low reaction temperatures
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malerweise nicht mehr als 3 oder 4 Stunden betragen. Bei
bevorzugten Reaktionstemperaturen wird die Zersetzung in den meisten E'ällen innerhalb beispielsweise 5 bis 50 Minuten bei
150° C, oder innerhalb 1,5 bis 2 Stunden, gewöhnlich nicht
langer als 1 Stunde, bei 80° C bis 120° C vollendet sein.sometimes not more than 3 or 4 hours. at
Preferred reaction temperatures, the decomposition will in most cases not usually occur within, for example, 5 to 50 minutes at 150 ° C., or within 1.5 to 2 hours
longer than 1 hour, at 80 ° C to 120 ° C.
Um die Zersetzung zu mäßigen, wird das erfindungsgemäße Verfahren gewöhnlich in Anwesenheit eines inerten Lösungsmittels
durchgeführt, d.h. eines Lösungsmittels, das nicht mit dem
Hydroperoxid oder seinen Zersetzungsprodukten reagiert. Demzufolge wird es in dem Fall, wo ein Hydroperoxid bei Reaktionstemperatur
fest ist, bevorzugt, dieses in einem inerten Lösungsmittel zu lösen. Das inerte Lösungsmittel kann ebenso
auch, falls gewünscht, verwendet werden, wenn das Hydroperoxid bei der angewandten Reaktionstemperatur flüssig ist. Falls
ein inertes Lösungsmittel verwendet wird, ist es vorzugsweise in einer solchen Menge zugegen, daß die Lösung von 1 Gew.-%
bis 50 Gew.-%, besonders bevorzugt von 5 Gew.-# bis 25 Gew.-SS
an Hydroperoxid enthält. Beispiele von inerten Lösungsmitteln umfassen Benzol, Toluol, Xylol, Äthylbenzol, Chlorbenzol
und Nitrobenzol.In order to moderate the decomposition, the process according to the invention is usually carried out in the presence of an inert solvent, ie a solvent which does not react with the
Hydroperoxide or its decomposition products react. Accordingly, in the case where a hydroperoxide is solid at the reaction temperature, it is preferred to dissolve it in an inert solvent. The inert solvent can also be used, if desired, when the hydroperoxide is liquid at the reaction temperature employed. If
If an inert solvent is used, it is preferably present in such an amount that the solution contains from 1% by weight to 50% by weight , particularly preferably from 5% by weight to 25% by weight, of hydroperoxide. Examples of inert solvents include benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, chlorobenzene and nitrobenzene.
Es können in dem erfindungsgemäßen Verfahren sehr kleine Katalysatormengen mit Erfolg eingesetzt werden. Größere Mengen können ebenfalls verwendet werden. Jedoch ist dies nicht er-Very small amounts of catalyst can be used in the process according to the invention can be used with success. Larger amounts can also be used. However, this is not
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forderlich und führt nur zur Erhöhung der Kosten, und es können in manchen Fällen sogar größere Katalysatormengen schädlich sein. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beträgt das Verhältnis von Katalysator zu Hydroperoxid 1 : 10 000 bis 1 : 1000, vorzugsweise 1 : 5000 bis 1 : 1000.necessary and only leads to an increase in costs, and in some cases even larger amounts of catalyst can be used be harmful. In a preferred embodiment of the In the present invention, the ratio of catalyst to hydroperoxide is 1: 10,000 to 1: 1,000, preferably 1: 5000 to 1: 1000.
Die in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Hydroperoxide können nach den üblichen Verfahren hergestellt werden, wie beispielsweise durch Autoxidation einer Alkylarylverbindung. Die Alkylaryl-Ausgangsmaterialien für die Autoxidation können ebenfalls nach üblichen Verfahren, wie beispielsweise durch Alkylierung von Ary!verbindungen mit einem Olefin, hergestellt werden.The hydroperoxides used in the process according to the invention can be prepared by the usual processes, such as, for example, by autoxidation of an alkylaryl compound. The alkylaryl starting materials for autoxidation can also by customary processes, such as, for example, by alkylation of aryl compounds with a Olefin.
Das gemäß dem Verfahren der Erfindung hergestellte Phenol und der Aldehyd können mit herkömmlichen Verfahren gewonnen werden, beispielsweise durch fraktionierte Destillation, und es können im allgemeinen die in dem herkömmlichen Säurekatalysierten Verfahren angewandten Reinigungstechniken verwendet werden, obwohl die Verfahrensstufen, die sich mit der Entfernung des Katalysators befassen, selbstverständlich weggelassen werden können.The phenol and aldehyde produced according to the process of the invention can be recovered by conventional methods be, for example by fractional distillation, and it can generally those catalyzed in the conventional acid Purification techniques applied are used, although the procedural steps that deal with the process Catalyst removal deal, of course, can be omitted.
Die Erfindung wird nun durch die nachfolgenden BeispieleThe invention is now illustrated by the following examples
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näher erläutert.explained in more detail.
0,0025 Gewichtsteile Bis(diäthyldithiocarbamato)kobalt(II) (Molekulargewicht 355,5) wurde in ein Druckgefäß aus Glas eingewogen und in 25 Gewichtsteilen Äthylbenzol aufgelöst.0.0025 parts by weight bis (diethyldithiocarbamato) cobalt (II) (Molecular weight 355.5) was weighed into a pressure vessel made of glass and dissolved in 25 parts by weight of ethylbenzene.
3 Gewichtsteile Äthylbenzolhydroperoxid (Molverhältnis von Äthylbenzolhydroperoxid zu Katalysator = 3000 : 1) wurden3 parts by weight of ethylbenzene hydroperoxide (molar ratio of ethylbenzene hydroperoxide to catalyst = 3000: 1) were
zugegeben und das Druckgefäß verschlossen.added and the pressure vessel closed.
Der Reaktor wurde in einem Ölbad, das auf 120° C gehalten wurde, 30 Minuten lang unter Verwendung eines magnetischenThe reactor was in an oil bath maintained at 120 ° C for 30 minutes using a magnetic
Mitläufers gerührt.Fellow traveler stirred.
Der Inhalt wurde abgekühlt und auf restliches HydroperoxidThe contents were cooled and added to residual hydroperoxide
und Phenol analysiert.and phenol analyzed.
Es wurden die folgenden Analysenergebnisse erhalten:The following analysis results were obtained:
Restliches Hydroperoxid 0,03 Gewichtsteile Erzeugtes Phenol 1,62 GewichtsteileResidual hydroperoxide 0.03 parts by weight Phenol produced 1.62 parts by weight
Prozentuale Umwandlung 99,0 % Selektivität für Phenol 82,7 % Percent Conversion 99.0 % Selectivity to Phenol 82.7 %
Das Verfahren des Beispiels 1 wurde unter Verwendung von verschiedenen Katalysatoren wiederholt und die Ergebnisse in der nachfolgenden Tabelle niedergelegt.The procedure of Example 1 was repeated using various catalysts and the results set out in the table below.
- 16 5098 48/1132- 16 5098 48/1132
O? a b e 1 1 eO? a b e 1 1 e
Beispiel example
Katalysatorcatalyst
Molekulargew. Molecular weight.
Gew.-Teile Parts by weight
des Katalysatorsof the catalyst
Verhältnis von Rückstän-Ratio of residue
Äthylbenzolhydro- diges Hydro-Ethylbenzene hydro-
peroxid zu Kata- peroxidperoxide to cata- peroxide
lysator (Gew.Teile)lyser (parts by weight)
Produ- Um- % Seziertes wand- lekti-Phenol lung vität (Gew.-Teile) {%) fürProdu- Um- % Dissected wand- lekti-Phenol lung vity (parts by weight) {%) for
Phenolphenol
CD CO -P-OOCD CO-P-OO
carbamato)eisen(III)Tris (diethyldithio-
carbamato) iron (III)
bamato)nickel(II)Bis (diethyldithiocar-
bamato) nickel (II)
phosphato)nickel(II)Bis (diethyldithio-
phosphato) nickel (II)
nickel(II)Bis (äthylxanthato) -
nickel (II)
carbamatο)kupfer(II)Bis (diethyldithio-
carbamatο) copper (II)
carbamato)zink(II)Bis (dibenzyldithio-
carbamato) zinc (II)
carbamat ο)palladium(II)Bis (diethyldithio-
carbamate ο) palladium (II)
Moleku- Gew.- Verhältnis von Rückst an- Produ- Um- % Selargew. Teile Äthylbenzolhydro- diges Hydro- ziertes wand- lektides peroxid zu Kata- peroxid Phenol lung vität Katalysators lysator (Gew.-Teile) (Gew.-Teile) {%) fürMolecular weight ratio of residue to product to % Se largew. Parts of ethylbenzene hydro- dous hydrogenated convertible peroxide to cata- oxide phenol development vity of catalyst (parts by weight) (parts by weight) {%) for
Phenolphenol
Beispiel
Nr.example
No.
Katalysatorcatalyst
matο)Quecksilber(II)Bis (diethyldithiocarba—
matο) mercury (II)
c arb amat ο)ζinn(XIjBis (diethyldithio-
c arb amat ο ) ζ inn (XIj
carbamato)zinn(IV)Tetrakis (diethyldithio-
carbamato) tin (IV)
carbamato)antimon(III)Tris (diethyldithio-
carbamato) antimony (III)
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